Wie groß ist ein Neutronenstern? Frühere Schätzungen lagen zwischen 8 und 16 km. Astrophysik der Universität Frankfurt. Goethe definierte Indikatoren mit einer Genauigkeit von 1,5 km. Dafür verwendeten sie einen komplexen statistischen Ansatz, der auf Gravitationswellen-Messdaten basierte.
Neutronensterne sind die dichtesten Objekte im Universum, deren Masse die solare Masse übersteigt. Ihre Größe verdichtet sich jedoch zu einer Kugel, deren Durchmesser mit den Parametern der Stadt Frankfurt konvergiert. Dies ist jedoch nur eine grobe Schätzung. Die Bestimmung der Größe von Neutronensternen blieb über 40 Jahre lang ungenau.
Ein wichtiger Beitrag zur Lösung des Rätsels war die Detektion von Gravitationswellen aus der Fusion von Neutronensternen (GW170817). Diese Daten wurden verwendet, um die maximale Masse von Neutronensternen zu bestimmen, bevor sie in Schwarze Löcher fallen. Dann stellte sich heraus, dass strengere Beschränkungen hinsichtlich der Größe der Neutronensterne bestehen.
Der Größenbereich eines typischen Neutronensterns im Vergleich zur Stadt Frankfurt
Die Zustandsgleichung, die Materie in Neutronensternen beschreibt, ist unbekannt. Die Physiker entschieden sich daher für statistische Methoden zur Bestimmung der Parameter von Neutronensternen in engen Grenzen. Um die Werte zu bestimmen, mussten wir mehr als 2 Milliarden theoretische Modelle von Neutronensternen berechnen und die Einstein-Gleichung lösen, die das Gleichgewicht relativistischer Sterne beschreibt. Als nächstes wurde dieser Datensatz mit den Randbedingungen der Gravitationswelle in GW170817 kombiniert. Infolgedessen erreicht der Radius eines typischen Neutronensterns 12-13,5 km. Es ist auch wichtig, eine Nuance zu berücksichtigen. Es ist möglich, dass Materie bei superluminalen Dichten abrupt ihre Eigenschaften ändert und einen „Phasenübergang“ durchläuft. Es ähnelt der Wirkung von Wasser, das gefriert und fest wird. In diesem Fall wird die Materie im zweiten Neutronenstern zu einem Quark, sodass der Stern dieselbe Masse hat, aber kompakter ist.
Solche Zwillingssterne bleiben jedoch statistisch selten und können bei einer Fusion nicht stark deformiert werden. Mit dieser Ausgabe können Sie potenziell kompakte Objekte ausschließen. Zukünftige Gravitationsbeobachtungen werden zeigen, ob die Neutronensterne exotische Zwillinge haben.
